分析岩体结构及其渗透性在水文地质中的重要性

2012-04-02宁夏回族自治区煤田地质局邮编750011

地球 2012年11期

海晶宁夏回族自治区煤田地质局邮编：750011

通常情况下，水文地质系统含有水文地质结构及地下水流两大系统。水文地质系统并不是孤立存在的，它会受自然因素及人类的工程活动的双重制约及影响，并会进行不断的运动及演化。目前对岩体渗流的主要研究方面为岩体结构和地下水。岩体结构对地下水渗流具有控制作用，地下水运动对岩体的物理性质有影响作用，二者都会受到人类工程活动影响及改造。

一、概论岩体水文地质结构

岩体结构对岩体的水力性质及物理性质都具有较强的控制作用，在任何工程当中岩体结构研究都是一项非常重要的工作。水文地质的主要研究内容为水文地质系统，一般包含地下水流系统及地质结构系统，水文地质结构系统当中有着不同的水力学性质及结构在空间上的组合。形成了相应的地下水储存空间，对地下水的储存及运移都具有较强的控制作用，是进行地下水流系统研究的一个重要基础。

对水文地质的研究一般为结构面的性状及岩体透水性介质类型。从广义上看，可以含水分的岩体都叫做多孔介质，如果是通过裂隙形式存在地下水的岩体就叫做裂隙介质；如果是通过孔隙水的形式存在地下水的岩体则叫做裂缝介质；如果是通过裂缝、溶隙形式存在地下水的岩体就叫做孔隙、裂隙介质。总体来说可以分为三种介质，也就是裂隙结构、孔隙结构、裂隙溶隙结构。

二、概论岩体的透水性

（一）影响岩体透水性的因素

从整体上说，如果岩体是新鲜而完整的，那么基本就不会透水，造成岩体透水的因素一般有这样几个方面，如卸荷作用、外部风化作用、内部构造结构、地形地貌等等。所有的岩体通过相应的风化、成岩、构造、卸荷等方面的作用，在内部都会产生相应类型、规模、性质不同的结构面，这些结构面将岩体切分成一些不规则的不连续岩体，而相应的结构面正是地下水进行运动及储存的重要通道。

如果忽略岩体的透水性，那么地下水在岩体当中的渗透则要通过在岩体当中的大量裂隙实现。结构面透水性的高低通常都是空隙性所决定的，空隙性则是相应结构面粗糙度、宽度、充填物性质、充填物来决定的。此外，岩体结构面性质及产状会控制相应地下水渗透的各项异性。地质体相互之间的作用及同自然力的作用比较复杂，在多种作用力之下的岩体的透水性及应力就会不断变化，这种变化同内外力作用具有十分密切的关系。那些裸露的基岩每时每刻都会发生风化和剥蚀作用，从而致使孔隙介质变得疏松，提高了空隙性，加大了透水性。

（二）岩体结构当中的控渗效应

岩体结构具有分流交叉及控渗效应的模型。所谓的岩体结构控渗分流效应，也就是同级或者不同级地质结构面上或者不同的结构面间渗流量大小的不均匀的分配及优势沟槽流的效应。这种效应模型通常有三个层次：网络分流层，也就是岩体渗流有限利用渗流优势面的网络形成一种规模较大的流动；面上分流层，也就是岩体结构面的内部渗流选择不规则的沟槽实现流动；③槽间风流层，也就是岩体结构面沟槽流选择一些渗流优势沟槽进行渗流。